湿空气焓湿图
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湿空气和焓湿图湿空气概论:在空调系统设计中,无论是工业用的,如纺织车间,计算机房,还是民用的,如办公室,商场等,要处理的对象都是空气,因此,了解空气的性质和变化规律才能使空气的调节符合设计要求,为了方便设计计算,空调行业的前辈们绘制了焓湿图(Psychrometric Chart ),它是空调系统设计中一个重要的工具,为了更好地理解空气和焓湿图,先认识一下空气的特性。
在我们生活周围的空气在空调上的定义是:干空气和水蒸气的混合物,被称为湿空气:湿空气=干空气(g)+水蒸气(q)为了研究和计算的方便,假设我们周围的湿空气是理想气体:就是气体分子不占有空间的质点,分子间没有相互作用力。
而湿空气中的水蒸气是处于过热状态,而数量微少,分压力很低,比容很大。
因此理想气体状态方程式也适用于湿空气:而作为理想气体,有以下性质: p = pg + pq m=mg+mq ρ=ρg+ρq ‘i = ig + iqT = Tg = Tq, V = Vg = Vqp 、pg 、 pq —分别为湿空气,、干空气(g )、水蒸汽(q)压力,Pa ; m 、mg 、mq —分别为湿空气、干空气、水蒸汽的质量,Kg ; Rg 、 Rq —分别为干空气及水蒸汽的气体常数, Rg=287J/Kg·K ; Rq=461J/Kg·K ρ、ρg 、ρq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的密度,Kg/m3 ‘h 、hg 、hq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的焓 T 、Tg 、Tq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的温度 V 、Vg 、Vq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的体积湿空气是由干空气和水蒸汽组成,而干空气的成分变化一般不大,而且没有相变,因此比较容易处理,而水蒸汽会随环境的变化而变化,而且达到饱和状态时还会凝结出水分,因此处理比较复杂,而为了理解水蒸气对湿空气的影响,先了解下面几个概念: 大气压力(p/B )一般定义是:以北纬45度处海平面的全年平均气压为一个标准大气压力(或物理大气压),p/B=101325Pa ,要注意的是,随着海拔的升高,大气压力不断下降,这时用标准大气压力得出的相关参数就不能再使用了,因为随着压力的下降,湿空气的密度也随着下降,因此,相同容积的湿空气经过风机后全压也会下降,见下式,这时需换算出对应值:另外,大气压力是测试出来的,因此: 绝对压力=当地大气压力+工作压力(表压),这里如果不注明,都指的是绝对压力。
第三节湿空气的焓-湿图及应用一 h-d图的构成h-d图是以h为纵坐标,含湿量d为横坐标,在一定的大气压力P下绘制而成的,为使图面开阔,线条清晰起见,将两坐标轴间的夹角为135。
如图2-3所示。
不同大气压力下,有不同的h-d图,使用时应注意选用与当地大气压力相适应的h-d图。
图中除坐标轴外,还有温度t,相对湿度φ两组等值线、水蒸气分压力p q及表示空气状态变化过程的热湿比ε线。
图2-3 湿空气焓湿图二焓-湿图上的等参数线1.等含湿量线(d)它是一系列与纵坐标平行的直线,从纵轴为d=0的等含湿量线开始,d值自左向右逐渐增加。
2.等焓线()为了使图面清晰,等焓线为一系列与纵坐标成135。
夹角的平行线。
通过含量d=0及温度t=0℃交点的等焓线,比焓值h=0,向上等焓线为正值,向下等焓线为负值,自下而上比焓值逐渐增加。
3.等温线(t) 它是一系列自似平行而实际不平行的直线,t=0℃以上等温线为正值,以下的等温线为负值,且自下而上温度值逐渐增加。
4.等相对湿度线(φ) 它是一系列向上凸的曲线。
当d=0时φ=0%,即φ=0%的等相对湿度线与纵坐标轴重合。
自左至右,φ值随d 值增加而增加,φ=100%的等相对湿度线称为饱和曲线。
饱和曲线将h-d 图分为两部分:上部是未饱和空气,饱和曲线上各点是饱和空气,下部表示过饱和空气。
在过饱和区,水蒸气已凝结成雾状,故又称为“雾区”。
5.水蒸气分压力线(p q ) 根据d=622pqpb pq -的关系式,可以写出p q =d pbd +622。
当大气压力P b 为定值时, p q =ƒ(d),即水蒸气分压力p q 仅取决于含湿量d 。
因此可在d 轴上方设一水平线,在d 值上标出对应的p q 值。
6.热湿比线(ε) 在空调过程中,被处理空气常常由一个状态变为另一个状态,为了表示变化过程进行的方向与特性,在图上还标有热湿比(ε)线。
所谓.热湿比是指空气在变化过程中,其热量变化量与湿量变化量的比值。